勒内·笛卡尔,法国哲学家、数学家,与方* *为17世纪数学的复兴做出了巨大贡献。也是因为这本书,人们才欠笛卡尔统一代数和几何或者创造解析几何的荣誉。
笛卡尔本人特别关注古希腊数学家巴贝斯和丢番图。他注意到,数学唯一关心的是顺序和度量,问题中的度量是否涉及数字、形状和星星之类的东西无关紧要。这启发他找到了一种通用数学——能够在不考虑要解决的问题的情况下,提出与解释顺序和测量相关的问题。于是笛卡尔把全部精力投入到寻找普通数学上。
到了1619年。笛卡尔有信心在自己的思想和创新的基础上建立一个完整的哲学体系,可以为学习和研究开创一条充满确定性和明确性的道路。在接下来的20年里,笛卡尔发展了这些观点,并将领域扩展到对整个世界运作方式的宏大而严谨的解释。1633年开始完成《论世界》手稿时,笛卡尔并没有出版这本书,因为他得知伽利略因为赞同哥白尼和日心说而被监禁。事实上,直到方* *,这一时期写的书都没有出版。当然,除了担心教会的惩罚,另一个原因是当时没有科学期刊。
“二战”前夕,法国的学术牧师马林·梅森内(marin mersenne)担任科学期刊,他的家成为当时顶尖数学家的聚会场所。梅森与其他数学家保持通信联系,这也是笛卡尔与费马争论的立场。
笛卡尔在《方* *》开篇提到:不要接受你不能确定是对的东西。也就是说,在判断的时候,小心翼翼地避免仓促和偏见,只接受那些清晰地印在脑海里,不容置疑的东西;笛卡尔认为数学可以作为建构的基础。正如他所说:“我特别喜欢数学,因为它在推理中的确定性和清晰性。”但是我还没有准确掌握它们的正确用法;考虑到他们对机械技术发展的独特贡献,这些基础是如此的坚实,以至于不需要我们再去发展了。我很惊讶。他的书没有对世界给出完整的解释,但确实主张所有的自然现象都可以机械地解释,这是一个非常强大的概念。方* *包含三篇文章,分别是折射光学、大气现象和几何,其中第一篇和第三篇是与费马争论的焦点。而几何则是笛卡尔留给数学的主要遗产,他在其中对古希腊几何学家阿波罗尼斯留下的问题给出了一个普遍而彻底的代数解法——该方法的基本特点是将方程与曲线联系起来,将点和曲线放在同一个坐标系中,但这里的坐标系我们并不熟悉。基于此,笛卡尔对方程理论做出了有意义的贡献,把两条曲线放在同一个坐标系中,通过求解两条曲线方程的公共根,找到曲线的交点;笛卡尔还引入了符号系统,字母表开头的小写字母代表常数或已知数,字母表结尾的小写字母代表未知数。虽然笛卡尔以几何学成为解析几何的创始人,但“解析几何”这个名称直到19世纪才出现。
笛卡尔一定对自己在世界上开创的独特方法特别自豪,但他受到了当时重要数学家的批评,包括费马,也就是提出费马大定理的业余数学家。事情是由笛卡尔的当代数学家让·贝格林开始的。1636年,贝格林出版了《刚体力学》一书,受到笛卡尔的严厉批评。也许这是一次痛苦的经历。1337年冬天,贝盖林得到了一本《折射光学》,在他和包括费马在内的同事之间传阅,开始了猛烈的攻击。其中费马认为折射定律的证明根本不是证明。当然,谁也不知道笛卡尔得出折射定律的关键一步,取决于未发表的《论世界》中的精确阐述。直到1644年笛卡尔出版了《哲学原理》,才充分讨论了这个规律。
费马很惊讶几何中没有关于最大值和最小值的研究,于是费马把他在这方面的成果送给了梅森,包括最大值和曲线的切线法,解析几何的com结果。笛卡尔在发表《方* *》之前就看到了费马的这些成果,他们的方法惊人的相似,这无疑成为了费马和笛卡尔冲突的原因,于是评论和批评铺天盖地。特立独行的笛卡尔大多以愤怒和轻蔑回应。愿意在任何场合争辩的笛卡尔咽不下这口气。1638年,笛卡尔开始反击费马的批评:指责费马缺乏数学家和思想家的素质,笛卡尔认为费马的成就应归功于他。一般认为,当时的费马应该是完全不知道笛卡尔的成就,他们独立解决了轨迹问题。
笛卡尔的反击辩论扩大了,更多的人被卷入其中。罗伯瓦尔和帕斯卡站在费马一边,克劳德·麦克杜格尔和吉拉德·德扎格站在笛卡尔一边。
虽然费马在当时是一位伟大的数学家,但他在论文中经常忽略细节,而面对别人的质疑时,他就是不做详细的解释,这确实让当时的同事很不高兴。丢番图书中关于费马大定理的几行文字可见一斑。笛卡尔还指责费马求最大值和最小值以及关于切线的规则不是严格推导的结果;更何况费马的名声主要来自两个幸运的猜想,很容易引起费马及其追随者的愤怒。相比笛卡尔的猛烈攻势,费马似乎要冷静得多,或许是憋着大招。
这场斗争持续了20年。在幕间休息时,笛卡尔继续研究哲学和形而上学,并出版了受到高度赞扬的书籍。《几何》经过四次修改,深刻影响了新一代数学家,巩固了他在数学领域的荣誉。另外,笛卡尔对数学敬而远之,他的易怒和不友善得罪了很多数学家。1650年,笛卡尔带着尊敬和荣誉离开了人世。
费马的复仇即使笛卡尔已经过世,费马的痛苦依旧。20世纪50年代末,笛卡尔的忠实粉丝克劳德·克雷塞勒(Claude Creselle)正在编辑笛卡尔的信件,并要求费马向他提供他希望编辑的信件副本,这给了费马一个“复仇”的好机会,于是他给克雷塞勒回复了一封长信,但这封信并没有达到恢复费马名誉的效果,尽管此时费马的语言更加强硬。与笛卡尔相比,费马刻苦学习,在数论和概率论领域做出了巨大贡献,为微积分的发展奠定了基础。而且解析几何中费马的方法更接近我们现在使用的方法,但是笛卡尔的符号更现代。更为内敛的费马,生前并未得到广泛认可。费马声称,他更愿意探索确定性的真理,而不是花更多的时间在辩论、空洞的名称和无意义的争论上。但是,笛卡尔和费马对17世纪数学的发展做出了不可磨灭的贡献。
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